“樹立標桿、典型示范”推進涂料行業(yè)大氣污染物治理與減排

　　中國涂料工業(yè)協(xié)會 齊祥昭 李力 中國建材檢驗認證集團股份有限公司 張瑞艷 李曉潔

　　基金項目：大氣重污染成因與治理攻關(guān)項目課題“建材領(lǐng)域大氣污染治理及調(diào)控政策研究”（編號：DQGG0203）

　　打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，是黨的十九大作出的重大決策部署，事關(guān)滿足人民日益增長的美好生活需要，事關(guān)全面建成小康社會，事關(guān)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和美麗中國建設。為加快改善環(huán)境空氣質(zhì)量，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，中國建筑材料科學研究總院牽頭承擔了國家“大氣重污染成因與治理攻關(guān)項目”專題二課題三“建材領(lǐng)域大氣污染治理及調(diào)控政策研究”子項目，中國涂料工業(yè)協(xié)會作為子項目協(xié)作單位，協(xié)助牽頭單位促進項目的進行，主要包括：1、聯(lián)系涂料行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)進行實地調(diào)研；2、組織召開行業(yè)會議，介紹項目情況；3、參與企業(yè)產(chǎn)排污調(diào)研，下發(fā)與回收調(diào)研表。通過一系列方式對涂料生產(chǎn)企業(yè)運營情況包括生產(chǎn)類型、規(guī)模、分布、已經(jīng)采取的環(huán)保治理措施等進行了調(diào)研，并形成《涂料行業(yè)污染治理及管控措施現(xiàn)狀分析報告》。

　　涂料廣泛用于國民經(jīng)濟各部門、國防工業(yè)和新興的高科技產(chǎn)業(yè)，起保護、裝飾、標識和特種作用等，是不可替代的重要工業(yè)材料，在我國經(jīng)濟發(fā)展中的作用舉足輕重，與人們生活息息相關(guān)。

　　十二五期間，中國經(jīng)濟增速由高速增長轉(zhuǎn)為中高速增長，受總的經(jīng)濟大環(huán)境影響，涂料行業(yè)在節(jié)能、環(huán)保、資源消耗等領(lǐng)域去產(chǎn)能化明顯，主要包括污染型、資源利用率低下、高能耗型企業(yè)。淘汰了部分過剩產(chǎn)能及落后工藝，促使產(chǎn)業(yè)集中度逐步增高，中國涂料行業(yè)在這個歷史階段緊靠“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”戰(zhàn)略，在節(jié)能環(huán)保、技術(shù)創(chuàng)新等方面不斷努力，發(fā)展國內(nèi)外企業(yè)聯(lián)合經(jīng)營、技術(shù)開發(fā)模式，提升我國民族企業(yè)的市場綜合競爭力，為涂料行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展奠定了堅實基礎。

　　如圖1所示，2018年涂料行業(yè)全年1336家規(guī)模以上（年產(chǎn)量大于500噸）工業(yè)企業(yè)產(chǎn)量達1759.8萬噸，同比增長5.9％；2018年，主營業(yè)務收入方面，1998家規(guī)模以上（主營業(yè)務收入在2000萬元及以上）工業(yè)企業(yè)總額達3268.1億元，同比增長6.5％；實現(xiàn)利潤總額236.48億元，同比增長5.1％。

圖1 近五年涂料行業(yè)產(chǎn)量及增速

　　京津冀大氣污染傳輸通道，2＋26城市，包括北京，天津，河北省石家莊、唐山、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺、邯鄲，山西省太原、陽泉、長治、晉城，山東省濟南、淄博、濟寧、德州、聊城、濱州、菏澤，河南省鄭州、開封、安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽，是我國涂料生產(chǎn)的重要區(qū)域。以2018年為例，其總產(chǎn)量約占我國涂料工業(yè)總量11％。根據(jù)國家統(tǒng)計局對于2018年全國1336家規(guī)模以上涂料生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計結(jié)果，“2＋26”城市共有涂料生產(chǎn)企業(yè)154家，與2017年156家企業(yè)相比，基本持平。2018年涂料總產(chǎn)量為186.63萬噸，與2017年總產(chǎn)量152.49萬噸相比增長22.39％。其中，“2＋26”城市涂料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量如表1所示。

表1 “2＋26”城市涂料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量

　　通過上表對“2＋26”城市涂料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及涂料總產(chǎn)量的統(tǒng)計分析結(jié)果，涂料行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)具有集群分布的特點，其中天津、北京、廊坊、保定、濟寧等城市的企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量均屬于國內(nèi)領(lǐng)先的規(guī)模。

　　從涂料的特點和生產(chǎn)過程進行分析，涂料生產(chǎn)過程中的主要特征污染物來源于有機溶劑及助劑。VOCs作為溶劑的重要組成之一，其作用便是溶解這些高分子樹脂，故一般遵循高分子化學中的相似相容原理，同時也要避免與反應型雙組份樹脂反應基團發(fā)生反應。因此，一般針對某種主要成膜物質(zhì)，VOCs的成分類型是比較類似的，故一般VOCs成分分類對應主要成膜物質(zhì)分類。在水性涂料中，為了保證成膜性能，也需要加入醇類、醚類等有機成膜助劑以及其他功能助劑。因此，涂料中的VOCs為主要污染物質(zhì)。

　　通過調(diào)研，目前涂料行業(yè)常用的污染防治技術(shù)有源頭溶劑替代、工藝過程控制、轉(zhuǎn)運密閉、清洗密閉、儲罐管控、末端治理等。

　　溶劑替代是目前提倡的手段。涂料常用的溶劑有烷烴為主的脂肪烴混合物、芳香烴（主要是甲苯和二甲苯）、醇類（主要是乙醇和丁醇）、醚醇類、酮類（主要是丙酮和丁酮等）、酯類（主要是乙酸乙酯和乙酸丁酯）、萜烯類及氯代烷烴和硝基烷烴。根據(jù)目前的調(diào)研看，部分涂料企業(yè)逐漸開始注意替代溶劑，具體的做法有：按照《環(huán)境保護綜合名錄》的要求，逐步淘汰高污染、高環(huán)境風險產(chǎn)品；優(yōu)先使用反應活性低的溶劑，使用四甲苯代替三甲苯，乙酸酯類代替苯系物等。

　　工藝過程控制要求投料最好選擇密閉式收集系統(tǒng)，溶劑輸送優(yōu)先采用管道計量，稱量或配置期間移動缸體或容器應保持密閉，建議使用自吸式投料，投料處設置有效收集裝置。目前部分企業(yè)已經(jīng)設置自動化控制系統(tǒng)（DCS），除了投料和采樣外，設備處于密閉狀態(tài)，排空氣體不直接排放，采用有效收集設施。

　　轉(zhuǎn)運、清洗密閉要求儲罐存儲的原輔物料經(jīng)密閉管道輸送至生產(chǎn)裝置或者中間儲罐，部分管道明管敷設，槽車與儲罐的裝卸最好設置氣相平衡系統(tǒng)，對固定反應釜體進行洗滌時，設置密閉收集系統(tǒng)，經(jīng)收集后進入污染物處理設施，對移動缸的清洗時，最好設置專門作業(yè)區(qū)，不在車間內(nèi)隨意清洗，排氣經(jīng)過收集后進入污染物處理系統(tǒng)。

　　對于內(nèi)浮頂罐，浮頂與罐壁之間要采用浸液式密封、機械式鞋形密封等高效密封方式，目前部分企業(yè)已經(jīng)開始采用或進行改造；對于外浮頂罐，浮頂與罐壁之間要采用雙重密封，且一次密閉應采用浸液式密封、機械式鞋形密封等高效密封方式。另外，儲罐的排氣需經(jīng)過收集經(jīng)密閉排氣系統(tǒng)進入廢氣收集處理系統(tǒng)。

　　末端治理是目前企業(yè)和環(huán)保部門關(guān)注的重點。涂料行業(yè)的顆粒物處理技術(shù)以袋式除塵為主，也有部分企業(yè)設置了旋風除塵器和濾筒除塵。2015年之前，VOCs末端處理技術(shù)基本上以活性炭吸附為主，多數(shù)企業(yè)選擇更換式活性炭吸附裝置和再生活性炭吸附裝置，部分企業(yè)采用水（堿液）吸收、蓄熱式燃燒和濃縮催化氧化裝置?；钚蕴课阶鳛橹岸鄶?shù)企業(yè)選擇的技術(shù)，雖然具有操作簡便、即時效果明顯的優(yōu)點，但需要定期更換，且部分活性炭作為末端技術(shù)的企業(yè)出口濃度無法達標。隨著2015年以來VOCs治理要求的不斷提高，末端處理中熱（催化）氧化技術(shù)的使用比例不斷提高。目前涂料行業(yè)VOCs治理技術(shù)主要包括吸附分離技術(shù)、催化燃燒技術(shù)（CO）和蓄熱式熱氧化技術(shù)（RTO）等。

　　根據(jù)涂料行業(yè)的特點和調(diào)研的結(jié)果，一般推薦有如下幾種防治工藝。

　　溶劑型涂料：①桶泵投料＋密閉式臥式研磨機研磨＋自動或半自動包裝＋固定缸/移動缸氣體收集＋除塵＋燃燒；②桶泵投料＋密閉式臥式研磨機研磨＋自動或半自動包裝＋固定缸/移動缸氣體收集＋除塵＋吸附脫附＋燃燒。

　　水性工業(yè)涂料：①水性樹脂替代＋桶泵投料＋密閉式臥式研磨機研磨＋自動或半自動包裝＋固定缸/移動缸氣體收集＋除塵＋吸附；②水性樹脂替代＋桶泵投料＋密閉式臥式研磨機研磨＋自動或半自動包裝＋固定缸/移動缸氣體收集＋除塵＋吸附脫附＋燃燒。

　　水性建筑涂料：水性樹脂替代＋桶泵投料＋自動或半自動包裝＋固定缸/移動缸氣體收集＋除塵＋吸附；

　　粉末涂料：自動或半自動包裝＋固定缸/移動缸氣體收集＋除塵；

　　課題組通過對典型企業(yè)的分析評價，特別對行業(yè)主流污染物控制技術(shù)在超低排放改造過程中的適用性和經(jīng)濟性進行綜合評估，提出按照“典型示范、分步實施”的原則，對標先進水平，“2＋26”城市先行，樹立“標桿示范企業(yè)”，進而推動涂料行業(yè)超低排放，實現(xiàn)大氣污染物排放進一步向超低邁進；實施差異化管理，促進行業(yè)改造升級。鑒于涂料行業(yè)整體呈現(xiàn)企業(yè)數(shù)量眾多、污染物排放種類多、污染問題復雜的特點，全面實施超低排放改造工作任重而道遠。根據(jù)涂料行業(yè)的基本特點，并結(jié)合“2＋26”典型城市的具體企業(yè)現(xiàn)狀，挑選如下企業(yè)作為標桿企業(yè)案例：中遠關(guān)西涂料化工（天津）有限公司、廊坊立邦涂料有限公司、PPG涂料（天津）有限公司、河北晨陽工貿(mào)集團有限公司。

　　本項目取得的成果，對涂料行業(yè)廢氣污染治理起到了很大的推動作用。通過項目，對涂料企業(yè)主要的廢氣產(chǎn)生和治理情況進行了摸底，對以后的行業(yè)政策方向提供了大力的支持，同時通過會議對項目的宣傳也深入企業(yè)，企業(yè)對廢氣的治理也提到了提高的重視程度。項目對重點地區(qū)的建材行業(yè)分步有序的分行業(yè)推進超低排放技術(shù)改造，實現(xiàn)深度減排具有重要指導作用。